多款3D視覺(jué)方案對(duì)比測(cè)試，銀牛C158表現(xiàn)出眾
去年11月底，國(guó)內(nèi)3D視覺(jué)技術(shù)廠商銀牛微電子（無(wú)錫）有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱“銀牛微電子”）召開發(fā)布會(huì)，介紹了自研的第二代深度感知芯片NU4000，同時(shí)推出了基于NU4000芯片的3D機(jī)器視覺(jué)模組——銀牛C158。
根據(jù)官方的介紹，銀牛C158采用的是主動(dòng)式雙目立體視覺(jué)技術(shù)，基于NU4000的強(qiáng)大的3D深度感知圖像處理性能和AI性能（AI算力可達(dá)5-6TOPs），可以實(shí)現(xiàn)0.3m-6m的3D感智距離，1280×800@60FPS的高清分辨率，視場(chǎng)角可達(dá)66°×44°，精度可達(dá)1%深度精度，識(shí)別距離可達(dá)6米（6米是經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的，最遠(yuǎn)甚至可以達(dá)到150米）。
那么，如果與目前市場(chǎng)上主流的主動(dòng)雙目立體視覺(jué)/結(jié)構(gòu)光產(chǎn)品相比較，銀牛C158在3D識(shí)別效果及精度上的實(shí)際表現(xiàn)又如何呢？
近日，我們找來(lái)了英特爾的RealSense D435/D455、奧比中光的奧比大白這兩款產(chǎn)品與銀牛C158進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試。
以下為相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)和測(cè)試配置：
需要指出的是主動(dòng)雙目立體視覺(jué)技術(shù)與結(jié)構(gòu)光技術(shù)原理是不同的，主動(dòng)雙目方案的IR投射圖案為隨機(jī)散斑，在室外應(yīng)用場(chǎng)景可以不需要投射IR光線，所以不受環(huán)境光影響。而結(jié)構(gòu)光方案的IR投射圖案為精確編碼圖案，成本高，功耗大，易受環(huán)境光影響性能。
△主動(dòng)雙目立體視覺(jué)技術(shù)原理
△3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)原理
一、實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景測(cè)試：
下面我們以服務(wù)機(jī)器人在室內(nèi)最多遇到的場(chǎng)景：黑色物體，金屬物體和反光地面為例，來(lái)進(jìn)行對(duì)比測(cè)試。
注：深度圖的顏色表示各有不同，近距離，銀牛C158 為紅色，RealSense D435/D455為藍(lán)色，奧比大白為橙色；黑色為無(wú)效深度。以下測(cè)試在同等距離下進(jìn)行，C158 RGB視圖視場(chǎng)角相對(duì)比較小，會(huì)有距離更近的假象。
通過(guò)上面的對(duì)比測(cè)試可以看到，在室內(nèi)黑色物體的測(cè)試表現(xiàn)上，D435/D455和大白都出現(xiàn)了黑色物體深度信息缺失的問(wèn)題，相比之下C158黑色物體都深度信息更完整；在室內(nèi)反光金屬物體的測(cè)試表現(xiàn)上，大白出現(xiàn)了深度信息缺失，C158深度信息更清晰；在室內(nèi)光滑地面的測(cè)試表現(xiàn)上，D435/D455都出現(xiàn)了過(guò)曝區(qū)域深度信息缺失的問(wèn)題，大白在3-6m距離上出現(xiàn)了深度信息缺失，C158表現(xiàn)相對(duì)較好。
二、不同光環(huán)境下的測(cè)試：
通過(guò)上面的對(duì)比測(cè)試可以看到，在室內(nèi)逆光、攝像頭正對(duì)太陽(yáng)光情況下的測(cè)試表現(xiàn)上，D435/D455出現(xiàn)了深度信息缺失，C158和大白也都出現(xiàn)了過(guò)曝區(qū)域深度信息缺失的問(wèn)題；在室內(nèi)逆光情況下，D435/D455深度噪點(diǎn)較多，容易產(chǎn)生誤判，C158和大白表現(xiàn)相對(duì)較好；在室內(nèi)順光情況下，D435/D455深度噪點(diǎn)較多，C158和大白則出現(xiàn)了深度信息缺失的問(wèn)題；在室內(nèi)側(cè)光情況下，D435/D455深度噪點(diǎn)較多，且出現(xiàn)了深度信息缺失，大白也出現(xiàn)了2-4m深度信息缺失，C158表現(xiàn)則較為出色；
在戶外逆光情況下，D435/D455、C158和大白均出現(xiàn)了深度信息缺失的問(wèn)題，D435/D455還存在遠(yuǎn)距離深度精度不高的問(wèn)題；在戶外順光及側(cè)光情況下，D435/D455出現(xiàn)了遠(yuǎn)距離深度層次較差、精度不高的問(wèn)題，大白也出現(xiàn)了強(qiáng)光下深度信息缺失、有效深度距離較近等問(wèn)題，C158表現(xiàn)則較為出色。
三、距離精度測(cè)試：
在最近工作距離上，D435是17.6cm，D455是30.3cm，C158是35.5cm，大白則是17.8cm。
在室內(nèi)2m工作距離上，D435/D455及C158表現(xiàn)較好，大白則出現(xiàn)了深度信息缺失的問(wèn)題。
在更遠(yuǎn)的室內(nèi)2m工作距離上，D435/D455及C158表現(xiàn)依舊較好，大白則出現(xiàn)了深度信息缺失的問(wèn)題。
四、深度精度誤差對(duì)比：
從上圖中的深度精度誤差對(duì)比數(shù)據(jù)來(lái)看，C158的整體誤差最小，其次是D345和D455，大白的誤差則相對(duì)較高。
通過(guò)上面的多項(xiàng)對(duì)比測(cè)試綜合來(lái)看，銀牛C158的3D深度表現(xiàn)更好，比如：?在0.3-5m距離范圍內(nèi)精度更好；在強(qiáng)陽(yáng)光環(huán)境下、對(duì)黑色或者金屬反射物體有比較好的深度數(shù)據(jù)。
另外，銀牛C158 可以支持高達(dá)120FPS@1280x720的3D深度處理（通常情況下為60FPS以節(jié)省功耗）, 幀率可設(shè)。銀牛C158 同時(shí)帶有適用于SLAM應(yīng)用的特征點(diǎn)提取，6DOF 功能；及 AI accelerator(CNN engine)加速引擎。
英特爾RealSense D435/D455 視場(chǎng)角更大，最近工作距離更小(通過(guò)減小分辨率實(shí)現(xiàn)，但是深度精度變差會(huì)變差。
而奧比大白在大于2m距離時(shí)，深度精度相對(duì)較差；在強(qiáng)陽(yáng)光，或有黑色、金屬物體工作場(chǎng)合深度相對(duì)較差。
編輯：芯智訊-浪客劍
注：測(cè)試數(shù)據(jù)來(lái)源于第三方測(cè)試
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